这是一条斑马鱼,体长四五厘米, 身上是一条条蓝色斑纹,在鱼缸里游得欢快。
在浙江大学转化医学研究院斑马鱼动物房,有200个这样的鱼缸。
人眼为什么会黄斑变性?为什么会失明? 人类视网膜退行性病变的病理,能从斑马鱼的眼睛里找到答案。
“我们每年做研究,需要用到上万条斑马鱼。”浙江大学转化医学研究院、浙大二院眼科中心双聘教授邹键教授说。
作为人体最精密的器官,眼睛看起来虽小,却极其复杂。
白内障是第一致盲眼病,如今手术成功率在95%以上,并发症则低于1%,实现日间手术,做完手术就可出院,术后第二天视力即恢复。 当你将白内障手术定义为“小手术”时,你可能不会知道,走到这一步,浙二眼科中心主任姚克教授带领的白内障学组用了11年的时间。
6月6日,是全国爱眼日。 白内障、青光眼、视网膜病变,随着时代的进步,很多复杂的眼部疾病都有了可解决的手术方案,甚至看起来简单又轻巧。
在受益于手术技术的同时,我们不妨来了解下,这些临床技术背后的研究是如何进行的。你会发现,一双眼睛背后的科研难度之大,令人惊叹。
你知道吗?斑马鱼和人类的基因有着87%的高度相似性;
你知道吗?斑马鱼视网膜上的视椎细胞比例和人类相同,这个细胞决定着我们能否感受到强光和颜色,通俗地讲,就是看得够不够清晰;
你知道吗?青光眼、黄斑变性是最严重的致盲性眼病,它们的根源在于视网膜上的视神经死亡,而这又是不可逆,怎么减缓其死亡速度,可以在斑马鱼上做研究;
你知道吗?白内障和基因有关,对斑马鱼的研究可知,干预某个细胞,可以降低白内障发生的几率,未来,将这种进行干预的激动剂做成眼药水,或许能实现滴滴眼药水就预防白内障。
“一对斑马鱼一次可产卵几百枚,产卵72小时后,眼睛就可发育完整,我们每次从几千枚斑马鱼中筛选出几万个基因做研究。”邹键说。
这是关于眼睛的基础研究。
治愈白内障的科研面对未来突破想象
2020年,姚克教授领衔的白内障团队所做的项目“白内障精准防治关键技术及策略的创新和应用”获国家科学技术进步奖二等奖。可谓十年磨一剑。如今提到白内障手术,很多人都会说:技术很成熟、小手术。但是姚克最知道,走到这一步有多不容易。
仅手术切口一项,从最初的11毫米大切口到如今被广泛使用的1.8毫米,姚克推动并参与5次变革才得以实现。大切口术后恢复时间长,造成术后散光大,视觉质量差,患者虽然看得见,但无法看得清。
不到2毫米的小切口不仅解决了这些问题,让患者看得清,因为创伤小,白内障手术也得以成为日间手术。
对白内障略有了解的人都知道,过硬或者过软的白内障都是“硬骨头”。
白内障核硬度如核桃,传统手术过程极易损伤角膜内皮细胞,严重者需要角膜移植;白内障核太软,就如熟透的柿子,术中稍不留神,晶状体就可能因为过软坠入玻璃体内,患者视力会遭到毁灭性损伤。
姚克团队在国际上首次将飞秒激光运用于硬核白内障手术,他们对1000多例患者进行临床研究后,发表一份报告:
和传统超乳手术相比,飞秒激光手术能使患者术后3月角膜损失率从19.96%下降到7.85%。这份报告在行业内一锤定音,支持临床医生为病人做出更合适的治疗。
研究并未到此止步。
姚克团队在国际上首次根据白内障核的硬度进行分级,不同硬度采用不同手术模式。这个指导意见,可以让医生在手术时,有的放矢。做这项研究,他们前后追踪了2万例患者。
那么,白内障手术做得好,就是触到了这个领域的天花板吗?并不是。
“我们通过基因研究,找到了白内障的致病机制。”姚克说,这意味着找到了白内障药物防治突破口,“点点眼药水就可以治愈白内障”已经有了理论依据,从“难以想象”到“初现曙光”。
有人开玩笑说,这是外科医生要砸自己的饭碗。姚克说,我们所做的研究都是面对未来的。
纳米技术和AI大数据加持现代眼科研究
浙二眼科中心还正在进行一项和眼外伤患者有关的研究,听起来有些神奇。
一些严重眼外伤患者因为眼内感染,需要长期使用抗菌性眼药水,时间久了,会产生耐药性。为解决这个问题,他们利用纳米材料对患者的眼睛组织进行修复。
这个特殊的“眼药水”能修复伤口,能消炎杀菌,还不会有耐药性发生。这项研究已经进行了三四年,目前处于临床前研究阶段。
吴健是浙江大学健康医疗大数据国家研究院副院长,也是浙大二院眼科中心双聘教授,他带领同事们研发出一套大数据系统:眼科辅助诊断系统。这套系统能帮助医生及时诊断出糖尿病视网膜病变患者、青光眼患者等的眼底病变情况:动静脉走形改变、银丝动脉、铜丝动脉、硬性渗出、棉絮斑等,并做定量分析。
他们还和浙二眼科共同研发出智能眼底相机,在浙大二院国际体检中心为2万多名体检者进行眼部疾病辅助诊断和筛选,准确率达90%以上。
我们的眼睛神奇又复杂:它可以分辨上千万种颜色;每秒可以看到50个不同的物体;虹膜扫描比指纹扫描还安全……
我们的眼睛有很多秘密:
大脑中有一大半的知识和记忆都是通过眼睛获取的;眼睛虹膜颜色发生变化,可能是由疾病引起的;
眼底血管和神经是人体唯一可直接观察到的血管和神经,许多疾病都可以从眼底上反映出来……
我们这一生,每个阶段,眼睛都会遭遇不同的问题:近视、散光、干眼、青光眼、白内障、视网膜病变……很多人觉得,看得见、看得清,这个诉求基本又朴素。但要实现这一点并不容易,保卫视觉,需要我们爱眼护眼,需要不断进步的临床技术,更需要前瞻性的研究。
“我们对眼睛的研究,是没有尽头的,而我们所有的科学研究,最终都是让患者受益。”姚克郑重说道。